JP5330802B2 - Power storage device and vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の蓄電素子を所定方向に並べて配置した蓄電群を含む蓄電装置及び車両に関する。 The present invention relates to a power storage device and a vehicle including a power storage group in which a plurality of power storage elements are arranged in a predetermined direction.
電気自動車、ハイブリッド自動車などの駆動用又は補助用電源として、複数の蓄電素子を直列に接続した蓄電モジュールが知られている。特許文献1は、電池セルと樹脂で形成された電池ホルダーとが積層された電池モジュールと、積層方向に圧縮力が付与された電池モジュールを積層方向に拘束する拘束バンドとを含む蓄電装置を開示する。拘束バンドは板状に形成されており、電池モジュールの積層方向両端部に設けられたエンドプレートに固定されている。 2. Description of the Related Art A power storage module in which a plurality of power storage elements are connected in series is known as a driving or auxiliary power source for electric vehicles, hybrid vehicles, and the like. Patent Document 1 discloses a power storage device that includes a battery module in which battery cells and a battery holder made of resin are stacked, and a restraining band that restrains the battery module to which a compressive force is applied in the stacking direction in the stacking direction. To do. The restraining band is formed in a plate shape, and is fixed to end plates provided at both ends of the battery module in the stacking direction.
電池ホルダーは、排ガス流路部を有している。排ガス流路部は、内部が空洞になるように形成されている。排ガス流路部は、各電池ホルダーの表面から突出している。各電池ホルダーの排ガス流路部は、互いに連通するように配置されている。排ガス流路部は、電池セルの積層方向に沿って延びている。排ガス流路部の終端部には、排気管が接続されている。 The battery holder has an exhaust gas flow path part. The exhaust gas flow path portion is formed so as to be hollow inside. The exhaust gas flow path part protrudes from the surface of each battery holder. The exhaust gas flow path portions of the battery holders are arranged so as to communicate with each other. The exhaust gas flow path portion extends along the stacking direction of the battery cells. An exhaust pipe is connected to the end portion of the exhaust gas flow path portion.
特許文献2は、複数のセルが一体化され、該セル間に間隙を形成すると共に、蓋上面に前記間隙と連通する開口部を設けた蓄電池と排気機構を備えたダクトカバーとからなる蓄電池装置を開示する。前記排気機構は、前記開口部上部に配置されている。前記ダクトカバーは、蓄電池固定用ホルダーを備えている。 Patent Document 2 discloses a storage battery device including a storage battery in which a plurality of cells are integrated, a gap is formed between the cells, and an opening is provided on the upper surface of the lid so as to communicate with the gap, and a duct cover provided with an exhaust mechanism. Is disclosed. The exhaust mechanism is disposed at the upper part of the opening. The duct cover includes a storage battery fixing holder.
特許文献3は、正負の極柱を有した二次電池と、この二次電池の少なくとも上部を保持して内部に密閉空間を形成するホルダーと、このホルダーのガス取出口を塞ぐように取り付けられ、二次電池内で発生したガスを排気するゴム製のダクトと、一端側が極柱に接続されると共に、他端側がホルダーより外に突出したバスバーとを備えた密閉型二次電池を開示する。ゴム製のダクトの蓋体シール部にバスバーをシールするバスバーシール部が一体的に突出して形成されている。
しかしながら、特許文献1の構成では、積層体の同じ面に排ガス流路部及び拘束バンドが配置されているため、構成が煩雑となり、部品点数の増加による高コスト化を招いていた。 However, in the configuration of Patent Document 1, since the exhaust gas flow path portion and the restraining band are arranged on the same surface of the laminate, the configuration becomes complicated and the cost is increased due to an increase in the number of parts.
そこで、本願発明は、蓄電素子から発生するガスを排出するガス排出機能と、蓄電モジュールを拘束する拘束機能とを備えた蓄電装置を低コストで提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a power storage device having a gas discharge function for discharging gas generated from a power storage element and a restraining function for restraining a power storage module at a low cost.
上記課題を解決するために、本願発明の蓄電装置は、(1)それぞれガスを放出する弁を備えた複数の蓄電素子を所定方向に並べて配置した蓄電群を含む蓄電スタックと、前記蓄電スタックの外面に沿って配置され、前記蓄電スタックの前記所定方向の両端部に接続されることにより、前記蓄電群を前記所定方向から拘束する拘束部材とを有し、前記拘束部材は、管状に形成されており、前記弁から放出されるガスを外部に排出するガス排出部を兼ね、前記拘束部材には、前記弁と前記拘束部材の内部の空間とを連通させる開口部が形成され、前記蓄電スタックは、前記所定方向に圧縮された前記蓄電群を前記所定方向から挟みこむ一対のエンドプレートを有しており、前記拘束部材は、一対の前記エンドプレートに固定され、前記所定方向において隣り合う前記蓄電素子の間に絶縁性のプレートを介在させており、前記プレートの一部を折り曲げた曲げ部を、前記蓄電素子及び前記拘束部材の間に介在させ、前記曲げ部は、前記蓄電素子の外面のうち前記弁が形成される面に沿って延びており、前記弁と前記拘束部材の内部の空間とを連通させるプレート開口部を有することを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, a power storage device according to the present invention includes (1) a power storage stack including a power storage group in which a plurality of power storage elements each having a valve for discharging gas are arranged in a predetermined direction; And a restraining member that restrains the electricity storage group from the predetermined direction by being disposed along an outer surface and connected to both ends of the electricity storage stack in the predetermined direction, and the restraining member is formed in a tubular shape. And also serves as a gas discharge part for discharging the gas discharged from the valve to the outside, and the restricting member is formed with an opening for communicating the valve and a space inside the restricting member, Has a pair of end plates that sandwich the power storage group compressed in the predetermined direction from the predetermined direction, and the restraining member is fixed to the pair of end plates, and the predetermined direction Placed between said power storage device adjacent to each other and is interposed an insulating plate, a bent portion obtained by bending a part of said plate, is interposed between the storage element and said restraining member, the bend portion, It has a plate opening extending along the surface on which the valve is formed of the outer surface of the electricity storage element, and communicating the valve and the space inside the restraining member .
(2)(1)の構成において、前記プレートは、前記所定方向に隣接する前記蓄電素子の端子の間に延出する延出部を有している。(2)の構成によれば、所定方向に隣接する端子間の絶縁、これらの端子に接続されるバスバー間の沿面距離を確保して絶縁をより確実に行うことができる。
( 2 ) In the configuration of ( 1) , the plate has an extending portion that extends between terminals of the power storage element adjacent in the predetermined direction. According to the configuration of ( 2 ), the insulation between the terminals adjacent to each other in a predetermined direction and the creepage distance between the bus bars connected to these terminals can be ensured to ensure the insulation.
(3)(1)または(2)の構成において、前記蓄電素子は、金属性の素子ケースと、この素子ケースの端子形成面に形成される一対の端子とを含み、前記弁は、前記端子設置面における一対の前記端子に挟まれた領域に形成することができる。
( 3 ) In the configuration of (1) or ( 2 ), the power storage element includes a metallic element case and a pair of terminals formed on a terminal forming surface of the element case, and the valve includes the terminal It can form in the area | region pinched | interposed into a pair of said terminal in an installation surface.
(4)(3)の構成において、隣接する前記蓄電素子の端子を電気的に接続するバスバーを有し、前記バスバーは、上段部及び下段部を含む段差形状に形成されており、前記上段部は、前記拘束部材よりも前記端子形成面から離間した位置に設けられており、前記上段部に沿って冷却用の空気が流れる冷却通路を形成したことを特徴とする。(4)の構成によれば、拘束部材を避けた位置に冷却通路が形成されるため、バスバーを確実に冷却することができる。さらに、バスバーを冷却することにより、蓄電素子の発電要素を確実に冷却することができる。
( 4 ) In the configuration of ( 3 ), it has a bus bar that electrically connects the terminals of the adjacent power storage elements, and the bus bar is formed in a step shape including an upper step portion and a lower step portion, and the upper step portion Is provided at a position farther from the terminal forming surface than the restraining member, and a cooling passage through which cooling air flows is formed along the upper portion. According to the configuration of ( 4 ), since the cooling passage is formed at a position avoiding the restraining member, the bus bar can be reliably cooled. Further, by cooling the bus bar, the power generation element of the power storage element can be reliably cooled.
(5)(4)の構成において、前記上段部にフィンを設けたことを特徴とする。(5)の構成によれば、バスバーの放熱面積を増やすことができる。
( 5 ) In the configuration of ( 4 ), a fin is provided in the upper stage portion. According to the configuration of ( 5 ), the heat radiation area of the bus bar can be increased.
(6)(1)〜(5)の構成において、前記拘束部材は金属で構成することができる。(6)の構成によれば、蓄電群に加えられた所定方向の圧縮力の低下をより確実に抑制できると共に、蓄電素子の異常時に排出される高温ガスにも耐えることができる。 ( 6 ) In the configurations of (1) to ( 5 ), the restraining member can be made of metal. According to the configuration of ( 6 ), it is possible to more reliably suppress the decrease in the compressive force in a predetermined direction applied to the power storage group, and to withstand the high temperature gas discharged when the power storage element is abnormal.
本発明によれば、蓄電素子から発生するガスを排出するガス排出機能と、蓄電群を拘束する拘束機能とを備えた蓄電装置を低コストで提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electrical storage apparatus provided with the gas discharge function which discharges | emits the gas generated from an electrical storage element, and the restraint function which restrains an electrical storage group can be provided at low cost.
以下、本発明の実施例について説明する。
(実施例1)
図1及び図2を参照しながら、本発明の実施例である蓄電装置の概略構成を説明する。図1は、蓄電装置の平面図であり、拘束部材を省略して図示している。図2は、蓄電装置の平面図であり、拘束部材を省略せずに図示している。X軸、Y軸及びZ軸は互いに直交する異なる三軸を示している。
Examples of the present invention will be described below.
Example 1
With reference to FIGS. 1 and 2, a schematic configuration of a power storage device according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a plan view of the power storage device, in which a restraining member is omitted. FIG. 2 is a plan view of the power storage device and illustrates the restraint member without omitting it. The X axis, the Y axis, and the Z axis indicate three different axes that are orthogonal to each other.
電池スタック(蓄電スタック)10は、Y軸方向に並んで配置される組電池(蓄電群)12A及び12Bと、これらの組電池12A及び12BのX軸方向の両端部に配置されるエンドプレート13とを含む。なお、以下の説明において、組電池12A及び12Bを特に区別する必要がない場合には、組電池12というものとする。
The battery stack (electric storage stack) 10 includes assembled batteries (electric storage group) 12A and 12B arranged side by side in the Y-axis direction, and
組電池12Aは、複数の蓄電素子21をプレート31を介してX軸方向に積層することにより構成される。このプレート31は、平板状であり、絶縁材料から構成されている。したがって、隣接する蓄電素子21の間にプレート31を介在させることにより、短絡を防止することができる。なお、蓄電素子21が積層される方向、つまり、X軸方向が特許請求の範囲に記載の「所定方向」に相当する。
The assembled
各蓄電素子21には、ガス放出弁211が形成されている。なお、図2において、ガス放出弁211は、拘束部材41によって覆われているため、図示していない。組電池12はX軸方向に圧縮された状態で、一対のエンドプレート13に挟まれている。拘束部材41は一対のエンドプレート13に取り付けられている。これにより、組電池12から互いに離間する方向に反力を受ける一対のエンドプレート13の間隔を維持することができる。したがって、組電池12に付与された圧縮力の低下を抑制できる。
Each
上述の構成によれば、組電池12の性能を維持することができる。また、車両走行による電池スタック10の振動時において、蓄電素子21がY−Z面方向にスライド移動するのを抑制できる。
According to the above configuration, the performance of the assembled
拘束部材41は、管形状に形成されており(図3参照)、Z軸方向視においてガス放出弁211を覆うように、電池スタック10の外面に沿って配置されている。また、詳細については後述するが、ガス放出弁211は、拘束部材41の内部空間に対して連通しており、ガス放出弁211から放出されたガスを拘束部材41を介して車外に排出することができる。
The
つまり、本実施例の構成によれば、電池スタック10を拘束すること、蓄電素子21から発生したガスを車外に排出すること、これらの二つの機能を拘束部材41に兼用させることができる。これにより、部品点数が削減され、コストを低減することができる。
That is, according to the configuration of the present embodiment, the
次に、図1乃至図4を参照しながら、蓄電装置の各部の構成について詳細に説明する。図3は、蓄電装置をY1―Y2面で切断したときの断面図である。ただし、説明を容易にするために、プレート31を断面図に投影して図示している。図4は、蓄電素子及びプレートを簡略化して図示した斜視図である。
Next, the configuration of each part of the power storage device will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 3 is a cross-sectional view of the power storage device taken along the Y1-Y2 plane. However, for ease of explanation, the
蓄電素子21は、素子ケース212と、この素子ケース212の端子形成面212Aに形成された一対の端子電極213を含む。端子電極213は凸状に形成されている。端子形成面212Aにおける一対の端子電極213に挟まれた領域には、ガス放出弁211が形成されている。ガス放出弁211は、素子ケース212の厚み(Z軸方向の厚み)を一部薄くすることにより形成されている。具体的には、素子ケース212にパンチ加工を施すことにより、ガス放出弁211(換言すると破壊式の弁)を形成することができる。ただし、ガス放出弁211をスプリング式の自動復帰弁で構成してもよい。ここで、スプレイング式の自動復帰弁は、バネ、素子ケース212に形成されるガス放出口及びこのガス放出口を塞ぎ、バネに連結された弁を含む。素子ケース212の内圧が上昇すると、バネのバネ力に抗して弁がガス放出口から離脱し、素子ケース212の外部にガスを排出することができる。内圧上昇が収まると、ガス放出口から離脱した弁は、バネのバネ力によってガス放出口に復帰する。
The
素子ケース212は、いわゆる角型に形成されている。素子ケース212の内部には、図示しない発電要素が収容されている。前記発電要素は、導電板214に対して電気的に接続されている。導電板214は、いわゆる階段形状に形成されており、上段部214A、下段部214B、上段部214A及び下段部214Bを接続している中間部214Cからなる。
The
これらの上段部214A、下段部214B及び中間部214Cは一体的に形成されている。導電板214の上段部214Aには、図示しない貫通開口部が形成されている。端子電極213は、上段部214Aの貫通開口部に挿通されている。これにより、端子電極213は、導電板214に対して電気的及び機械的に接続される。蓄電素子21には、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池などの二次電池、電気二重層キャパシタを用いることができる。
The
Y軸方向に隣接する蓄電素子21は、第1のバスバー22により直列に接続されている。第1のバスバー22は、下段部221、上段部222、下段部221及び上段部222を接続する中間部224、放熱フィン223からなる。下端部221には、図示しない貫通開口部が形成されている。端子電極213は、この貫通開口部に挿通されている。第1のバスバー22の上段部222には、平板状の放熱フィン223が形成されている。放熱フィン223は、Y軸方向に延びる。
The
放熱フィン223を設けることにより、第1のバスバー22の放熱面積を増やすことができる。上段部222は、下段部221よりも上側に位置する。下段部221、上段部222及び放熱フィン223は、プレス成形、押し出し成形、鋳造などにより一体的に成形されている。なお、放熱フィン223は、上段部222に対してろう付、溶接などの手段で接合することもできる。
By providing the
第1のバスバー22には、蓄電装置の配設される雰囲気において安定で、電気伝導性及び熱伝導性に優れた材料を用いることができる。例えば、銅、アルミニウム、ステンレス、銅合金を用いることができる。
For the
本実施例の電池スタック10は、図示しない冷却装置により冷却される。図1、図2及び図3の矢印は、冷却用の空気(以下、冷却風という)の流れる方向を示している。冷却風は、図示しないチャンバから供給される。ここで、端子電極213は、拘束部材41と略同じ高さに位置する。したがって、拘束部材41が障壁となり、端子電極213を冷却風で直接冷却することができない。そこで、本実施例では、第1のバスバー22の上段部222を拘束部材41よりも上側に配置している。これにより、上段部222及び上段部222に形成された放熱フィン223を冷却風で直接冷却することができる。
The
第1のバスバー22を冷却することにより、第1のバスバー22に接続される端子電極213を冷却することができる。端子電極213を冷却することにより、端子電極213に接続される導電板214を冷却することができる。導電板214を冷却することにより、素子ケース212の内部に収容された発電要素を冷却することができる。したがって、蓄電素子21の劣化を抑制することができる。
By cooling the
端子電極213の外周面には、ネジ溝が形成されている。端子電極213には、固定ボルト215が締結される。端子電極213に固定ボルト215を締結することにより、第1のバスバー22及び導電板214を固定することができる。
A screw groove is formed on the outer peripheral surface of the
X軸方向に隣接する蓄電素子21は、第2のバスバー23により直列に接続されている。第2のバスバー23は、下段部231、中間部232及び上段部233を含む。この下段部231には図示しない貫通開口部が形成されている。端子電極213は、この貫通開口部に挿通されている。中間部232は、上下方向(Z軸方向)に延びており、下段部231及び上段部233の間に位置する。上段部233は、X軸方向の寸法が下段部231よりも大きく設定されている。
The
上段部233は、下段部231よりも上側に位置する。第2のバスバー23の上段部233には、Y軸方向に延びる複数の放熱フィン234が形成されている。これらの放熱フィン234は、X軸方向に所定の間隔を隔てて形成されている。なお、下段部231、中間部232、上段部233及び放熱フィン234は、プレス成形、押し出し成形、鋳造などにより一体的に成形されている。なお、放熱フィン234を上段部233に対してろう付、溶接などの手段で接合してもよい。
The
第2のバスバー23には、蓄電装置の配設される雰囲気において安定で、電気伝導性及び熱伝導性に優れた材料を用いることができる。例えば、銅、アルミニウム、ステンレス、銅合金を用いることができる。
For the
ここで、冷却風は、蓄電素子21を冷却することにより温度上昇するため、下流に進む
にしたがって冷却能力が低下する。下流側に位置する第2のバスバー23は、上流側に位置する第2のバスバー23よりも、放熱フィン234のY軸方向の寸法が長く設定されている。これにより、冷却風の移動方向において、蓄電素子21間の冷却効率のバラツキを抑制できる。
Here, since the temperature of the cooling air rises by cooling the
第2のバスバー23の上段部233は、拘束部材41及び端子電極213よりも上側に
位置する。これにより、上段部233及び上段部233に形成された放熱フィン234を
冷却風で直接冷却することができる。
The
第2のバスバー23を冷却することにより、第2のバスバー23に接続される端子電極
213を冷却することができる。端子電極213を冷却することにより、端子電極213
に接続される導電板214を冷却することができる。導電板214を冷却することにより、素子ケース212の内部に収容された発電要素を冷却することができる。これにより、蓄電素子21の劣化を抑制することができる。
By cooling the
The
Y軸方向に隣接する蓄電素子21の間には、仕切板51が設けられている。仕切板51
は、絶縁材料で構成されている。これにより、Y軸方向に隣接する蓄電素子21の短絡を防止できる。
A
Is made of an insulating material. Thereby, the short circuit of the
次に、図3及び図4を参照して、X軸方向に隣接する蓄電素子21の間に配置されるプ
レート31について詳細に説明する。図4を参照して、プレート31は、バスバー仕切部
(延出部)311、拘束部材設置部(曲げ部)312及びプレート本体部313から構成
される。プレート本体部313は、蓄電素子21の素子ケース212の外面に当接してい
る。これにより、X軸方向に隣接する蓄電素子21は、絶縁性のプレート31によって互いに接触が禁止されるため、短絡を防止できる。
Next, with reference to FIG.3 and FIG.4, the
バスバー仕切部311は、プレート本体部313から延出している。バスバー仕切部3
11は、X軸方向において端子電極213と向き合っている。バスバー仕切部311によ
れば、第1のバスバー22(第2のバスバー23)の取り付け時に、X軸方向に隣接する第1のバスバー22(第2のバスバー23)が互いに接触するのを防止できる。これにより蓄電素子21が短絡するのを防止できる。また、バスバー仕切部311によれば、蓄電装置に振動が加わった際に、X軸方向に隣接する第1のバスバー22(第2のバスバー23)が互いに接触するのを防止できる。
The bus
11 faces the
拘束部材設置部312は、X軸方向視において、一対の端子電極213の間に位置する。図4に図示するように、拘束部材設置部312は、矢印方向に折り曲げて使用される。折り曲げられた拘束部材載置部312は、素子ケース212の端子形成面212Aに接触している。折り曲げた状態を図1乃至図3に示している。拘束部材設置部312には、切欠部(プレート開口部)312Aが形成されている。この切欠部312Aは、ガス放出弁211に対応した位置に形成されており、図1及び図2に図示するように、ガス放出弁211から放出されたガスを切欠部312Aから排出することができる。
The restraining
また、拘束部材設置部312のX軸方向の寸法は、素子ケース212と同様に設定されている。したがって、端子形成面212Aのうち一対の端子電極213に挟まれた領域は、拘束部材設置部312、つまりプレート31の一部によって覆われる(ただし、ガス放出弁211が形成された領域を除く)。
Further, the dimensions of the restraining
ここで、プレート31は、打抜き加工により成形することができる。したがって、射出成型する必要がないため、コストを削減することができる。すなわち、後述する実施例2のごとく、X軸方向に隣接する蓄電素子の間に樹脂枠を配置する場合には、この樹脂枠を射出成型しなければならない。これに対して、本実施例では、打抜き加工によりプレート31を成形できるため、コストを削減することができる。
Here, the
プレート31には、樹脂などの電気的に絶縁性を有する材料を用いることができる。具体的には、ポリプロピレン(polypropylene)、ポリプロピレンの重合体、フェノール樹脂、エポキシ樹脂を用いることができる。
The
拘束部材設置部312の上には、中空構造の拘束部材41が載置される。拘束部材41は、Y−Z面方向の断面が略コの字であり、その下端部には、開口部411が形成されている。拘束部材41の開口部411は、ガス放出弁211に面しており、ガス放出弁211から放出されたガスが開口部411を介して、拘束部材41の内部に流入する。
A
拘束部材41は、金属で構成されている。具体的には、SUS、Fe、Al等を用いることができる。このように、拘束部材41を金属で構成することにより、ガス放出弁211から放出された高温ガスによる拘束部材41の熱溶融を防止できる。さらに、拘束部材41と素子ケース212との間に、絶縁性のプレート31(拘束部材載置部312)を介在させているため、金属で構成された拘束部材41と蓄電素子21とが接触して、短絡するのを防止できる。
The restraining
拘束部材41の両端部は、エンドプレート13に固定される。組電池12は、X軸方向に圧縮された状態で一対のエンドプレート13に挟まれている。したがって、一対のエンドプレート13は、これらが離間する方向に組電池12から外力を受ける。拘束部材41を金属で構成することにより、組電池12から加わる外力に抗して一対のエンドプレート13の間隔を維持することができる。これにより、組電池12の加圧状態を維持でき、各蓄電素子21の性能を維持することができる。
Both end portions of the restraining
このように、本実施例によれば、一対のエンドプレート13の間隔を維持して組電池12の圧縮力の低下を抑制すること、蓄電素子21から発生したガスを車外に排出すること、これらの二つの機能を拘束部材41に兼用させることができる。これにより、拘束部材及びガス放出管を別々に設ける必要がなくなり、部品点数およびコストを削減することができる。
(実施例2)
上述の実施例では、隣接する蓄電素子の間に絶縁性のプレートを介在させる構成にしたが、これに限られるものではなく、絶縁性のプレートを省略することもできる。図5および図6を参照して、実施例2の蓄電装置について説明する。図5は、実施例2の蓄電装置の一部を分解して図示した斜視図である。図6は、蓄電装置の組み立て図である。
As described above, according to the present embodiment, the gap between the pair of
(Example 2)
In the above-described embodiment, the insulating plate is interposed between the adjacent power storage elements. However, the present invention is not limited to this, and the insulating plate can be omitted. With reference to FIGS. 5 and 6, the power storage device of Example 2 will be described. FIG. 5 is an exploded perspective view of a part of the power storage device according to the second embodiment. FIG. 6 is an assembly diagram of the power storage device.
電池スタック(蓄電スタック)50は、Y軸方向に並んで配置される組電池(蓄電群)52A及び52Bと、これらの組電池52A及び52BのX軸方向の両端部に配置されるエンドプレート53とを含む。なお、蓄電群の構成される方向、つまり、X軸方向が特許請求の範囲に記載の「所定方向」に相当する。また、以下の説明において、組電池52A及び52Bを特に区別する必要がない場合には、これらをまとめて組電池52というものとする。
The battery stack (electric storage stack) 50 includes assembled batteries (electric storage group) 52A and 52B arranged side by side in the Y-axis direction, and
組電池52A及び52Bはそれぞれ、複数の蓄電素子61を含んでおり、これらの蓄電素子61はX軸方向に並べて配置される。蓄電素子61は、素子ケース612と、この素子ケース612の端子形成面612Aに形成された一対の端子電極613とを含む。端子電極613は凸状に形成されている。端子形成面612Aにおける一対の端子電極613に挟まれた領域には、破壊式のガス放出弁611が形成されている。
Each of the assembled
素子ケース612は、いわゆる角型に形成されている。素子ケース612の内部には、図示しない発電要素が収容されている。端子電極613及び発電要素は図示しない導電手段によって接続されている。
The
X軸方向に隣接する蓄電素子61の間には、スペーサ部材71が配置される。スペーサ部材71は樹脂で構成される。スペーサ部材71のX軸方向の両端面には、Y軸方向に延びる複数の突起部711が形成されている。これらの突起部711は、Z軸方向に所定の間隔を隔てて形成されている。
A
スペーサ部材71の突起部711は、蓄電素子61の素子ケース612の外面に当接している。Z軸方向に隣接する突起部711に挟まれた空間が、冷却風の移動する冷却通路となる。つまり、この冷却通路を通って、冷却風がY軸方向に流れる。なお、本実施例の冷却通路は、請求項8に記載の冷却通路には含まれない。
The
エンドプレート53には、X軸方向に延びる多数のリブ531が形成されている。これらのリブ531によりエンドプレート53の放熱面積を増やすことができる。図6に図示するように、端子形成面612における一対の端子電極613に挟まれた領域には、拘束部材81が載置されている。拘束部材81の両端部は、一対のエンドプレート53に固定される。
A large number of
拘束部材81は、実施例1の拘束部材41と同じ構成であるが、表面に絶縁層を有する点で、拘束部材41と相違する。したがって、拘束部材81を端子形成面612に直接載置しても、電池短絡は起こらない。
The restraining
拘束部材81は、実施例1と同様に、端子形成面612Aに形成されたガス放出弁611を覆うように配置されている。したがって、ガス放出弁611から放出されたガスを、拘束部材81を介して車外に排出することができる。
The restraining
また、組電池52は、X軸方向に圧縮された状態で一対のエンドプレート53の間に挟まれている。このため、一対のエンドプレート53には、これらを離間させる方向に組電池51から荷重が加わる。拘束部材81を金属で構成することにより、組電池52から受ける荷重に抗して一対のエンドプレート53の間隔を維持することができる。これにより、組電池52の加圧状態を維持でき、各蓄電素子51の性能を維持することができる。
The assembled battery 52 is sandwiched between a pair of
このように、本実施例によれば、一対のエンドプレート53の間隔を維持して組電池52に加わる圧縮力の低下を抑制すること、蓄電素子61から発生したガスを車外に排出すること、これらの二つの機能を拘束部材81に兼用させることができる。これにより、拘束部材及びガス放出管を別々に設ける必要がなくなり、部品点数およびコストを削減することができる。
As described above, according to this embodiment, the gap between the pair of
(変形例1)
上述の実施例では、拘束部材41、81の断面形状を矩形にしたが、これに限定されるものではなく、他の形状とすることもできる。図7A及び図7Bは拘束部材の変形例である。変形例の拘束部材91は、Y―Z面方向の断面形状が円形である。拘束部材91の外面には、複数のガス流入口(開口部)911が形成されている。これらのガス流入口911は、X軸方向に所定の間隔を隔てて形成されている。隣接するガス流入口911の間隔は、隣接するガス放出弁(211、611)の間隔と同じに設定されている。
(Modification 1)
In the above-described embodiment, the cross-sectional shape of the restraining
すなわち、本発明の拘束部材は、組電池を蓄電素子の積層方向に圧縮した状態で拘束でき、蓄電素子から放出されたガスを排出できる排出空間を備えたものであれば、その形状については問わないものとする。 In other words, the shape of the restraining member of the present invention is not limited as long as it can be restrained in a state where the assembled battery is compressed in the stacking direction of the power storage elements and has a discharge space that can discharge the gas released from the power storage elements. Make it not exist.
上述の実施例では、拘束部材41、81を金属で構成したが、これに限られるものではなく、組電池に加えられた圧縮力の低下を抑制し、かつ、蓄電素子から放出されたガスを排出できる排出空間を形成することができれば金属以外の材料で構成することもできる。
In the above-described embodiment, the restraining
また、実施例1のプレート31は、絶縁材料で構成したが、プレート31の表面を絶縁材料で構成し、それ以外の部分を非絶縁材料で構成してもよい。
Moreover, although the
10 電池スタック
12 52 組電池
21 蓄電素子
211、611 ガス放出弁
41、81 拘束部材
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記蓄電スタックの外面に沿って配置され、前記蓄電スタックの前記所定方向の両端部に接続されることにより、前記蓄電群を前記所定方向から拘束する拘束部材とを有し、
前記拘束部材は、管状に形成されており、前記弁から放出されるガスを外部に排出するガス排出部を兼ね、前記拘束部材には、前記弁と前記拘束部材の内部の空間とを連通させる開口部が形成され、
前記蓄電スタックは、前記所定方向に圧縮された前記蓄電群を前記所定方向から挟みこむ一対のエンドプレートを有しており、前記拘束部材は、一対の前記エンドプレートに固定され、
前記所定方向において隣り合う前記蓄電素子の間に絶縁性のプレートを介在させており、前記プレートの一部を折り曲げた曲げ部を、前記蓄電素子及び前記拘束部材の間に介在させ、
前記曲げ部は、前記蓄電素子の外面のうち前記弁が形成される面に沿って延びており、前記弁と前記拘束部材の内部の空間とを連通させるプレート開口部を有することを特徴とする蓄電装置。 A power storage stack including a power storage group in which a plurality of power storage elements each having a valve for releasing gas are arranged in a predetermined direction; and
A restraining member that is disposed along the outer surface of the electricity storage stack and is connected to both ends of the electricity storage stack in the predetermined direction, and restrains the electricity storage group from the predetermined direction;
The constraining member is formed in a tubular shape, and also serves as a gas discharge unit that discharges gas released from the valve to the outside. The constraining member allows the valve and a space inside the constraining member to communicate with each other. An opening is formed,
The power storage stack has a pair of end plates that sandwich the power storage group compressed in the predetermined direction from the predetermined direction, and the restraining member is fixed to the pair of end plates,
An insulating plate is interposed between the power storage elements adjacent in the predetermined direction, and a bent portion obtained by bending a part of the plate is interposed between the power storage element and the restraining member ;
The bent portion extends along a surface on which the valve is formed of the outer surface of the power storage element, and has a plate opening that communicates the valve with the space inside the restraining member. Power storage device.
前記弁は、前記端子設置面における一対の前記端子に挟まれた領域に形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の蓄電装置。 The power storage element includes a metallic element case and a pair of terminals formed on a terminal forming surface of the element case,
The valve, a power storage device according to claim 1 or 2, characterized in that it is formed in a region sandwiched between a pair of the terminals in the terminal installation surface.
Vehicle equipped with a power storage device according to any one of claims 1 to 6.
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